,*,第,四,章：牛顿运动定律,第二节、实验：探究加速度与力、质量的关系,牛顿第一定律：,一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。,温故知新,:,牛顿第一定律：,一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。,力是产生加速度的原因,加速度,a,与力,F,有关？,加速度,a,与质量,m,有关？,F1,赛车从,0,加速到时速,100,公里只需,2.3,秒,质量是惯性大小的量度,物体的加速度,a,与所受到的合外力,F,、物体质量,m,有,怎样,的定量关系？,提出问题,研究方法：,保持,m,不变，研究,a,与,F,的关系,;,保持,F,不变，研究,a,与,m,的关系。,猜想与假设,实验验证,思考：如何设计实验,?,事实是不是这样呢？,m,一定，,a F,；,F,一定，,a1/m,。,明确几个问题,:,2.,如何由实验得出结论,?,1.,怎么设计这个实验,?,1.,测量哪些量,?,2.,怎么测量,?,数据处理：,m,不变时，,a,与,F,关系；,F,不变时，,a,与,m,关系。,a,、,F,、,m,m,：,a:,F:,天平,求出物体所,受的合力,实验设计,:,参考方案一,:,用,打点计时器,探究,小车,:,打点计时器,:,测量小车运动过程中的加速度,钩码,:,重力提供拉力,研究对象,可用天平称其质量,合力,F=?,G,F,N,F,f,平衡摩擦力：,钩码重力,近似,等于绳子拉力，用以表示小车受到的合外力,F,G,G,1,F,N,f,G,1,平衡摩擦力,f,。,实验步骤,:,1.,用天平测出小车的质量。,2.,安装好实验装置，在小车上装好纸带，纸带另一端穿,过计时器限位孔，调整木板倾斜程度，平衡摩擦力。,3.,控制小车质量不变，用细线将钩码与小车相连（钩码,质量远小于小车质量），打开打点计时器，释放小车，,测出一组数据。,4.,改变钩码质量，多测几组数据。,5.,控制钩码质量不变，改变小车质量，再测几组数据。,实验结论：,m,一定时，,aF,F,一定时，,a1/m,不变,保持力,实验设计二：,设计对比实验,设计方案,保持小车,质量不变,光电门,数字计时器,拓展探究,光电门,1,光电门,2,挡光板,x,X/t,参考方案三,:,利用气垫导轨来探究,课堂小结,本节课以实验为依据，采用控制变量法进行研究，根据已掌握的物理知识设计实验方案，探索物理规律是物理学研究的重要方法。,1,关于“探究加速度与力、质量的关系”的实验，下列说法中符合实际的是,(,),A,通过同时改变小车的质量,m,及受到的拉力,F,的研究，能归纳出加速度、力、质量三者之间的关系,B,通过保持小车质量不变，只改变小车的拉力的研究，就可以归纳出加速度、力、质量三者之间的关系,C,通过保持小车受力不变，只改变小车质量的研究，就可以得出加速度、力、质量三者之间的关系,D,先不改变小车质量，研究加速度与力的关系；再不改变受力，研究加速度与质量的关系，最后归纳出加速度、力、质量三者之间的关系,课堂练习,2,、在做,“,探究加速度与力、质量的关系,”,的实验时，某学生将实验装置如图所示安装，准备接通电源后开始做实验，但他的装置图中有两个明显的错误，请你指出来：,（,1,）,（,2,）,没有平衡摩擦力,打点计时器应使用低压交流电源,3,某同学在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，测得小车的加速度,a,和拉力,F,的数据如下表所示：,F,/N,0.20,0.30,0.40,0.50,0.60,a,/(m,s,2,),0.11,0.19,0.29,0.40,0.51,(1),根据表中的数据在图实,4,9,所示的坐标中作出,a,F,图象；,(2),图象的斜率的物理意义是,_,；,(3),图象,(,或延长线,),与,F,轴的截距的物理意义是,_,；,(4),小车和砝码的总质量为,_ kg.,解析：,(1),选取适当的标度，作出,a,F,图象如图所示,(2),由,F,Ma,得,a,F/M,，可见图象的斜率为小车和砝码的总质量的倒数,(3),图象与,F,轴的截距表示加速度恰好为零时的拉力，也即是小车受到的阻力，大小为,0.1 N.,(4),由图可知图线斜率,k,1(kg,1,),，由,k,1/M,可得：,M,1 kg.,如何测量加速度,a:,1.,直接测量,2.,间接比较,构建一匀变速直线运动,打点计时器,光电门,对应,仪器,控制运动时间,t,相同,a,与,x,成正比,用,x,比较,a,的大小,